Crescimento de tecidos no espaço
A engenharia de tecidos é um campo em rápido desenvolvimento, alcançando novos patamares graças à pesquisa espacial. Uma experiência desenvolvida na Estação Espacial Internacional está a abrir possibilidades para o crescimento de vasos sanguíneos artificiais para cirurgia em seres humanos.
A maioria das técnicas para o crescimento de estruturas tridimensionais a partir de células humanas na Terra envolve suportes biocompatíveis. No laboratório, os cientistas utilizam-nos para definir a forma do tecido e ajudar as células a colarem umas às outras. Uma experiência europeia mostrou como as culturas celulares na microgravidade não precisam de suporte externo e podem formar vasos sanguíneos rudimentares naturalmente.
A experiência de Esferoides examinou como as células que formam a camada interna dos nossos vasos sanguíneos - as células endoteliais - reagem à microgravidade na Estação Espacial. As células endoteliais controlam a contração e a expansão dos nossos vasos sanguíneos, regulando o fluxo sanguíneo para os nossos órgãos e a pressão sanguínea.
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A ausência de peso e a falta de convecção em órbita formam uma combinação ideal para estudar essas estruturas complexas e tridimensionais.
As células humanas cultivadas no espaço reuniram-se em estruturas tubulares, semelhantes ao revestimento interno dos vasos sanguíneos no interior dos nossos corpos. A experiência manteve células a crescer durante 12 dias dentro da incubadora Kubik da ESA, de modo a mantê-las na temperatura certa.
“Estas agregações semelhantes a tubos pareciam vasos sanguíneos rudimentares, algo nunca antes alcançado por cientistas que cultivam células na Terra,” diz Daniela Grimm, da Universidade Otto von Guericke Magdeburg, na Alemanha. A experiência Esferoides foi executada na Estação Espacial Internacional em 2016.
“Ninguém sabia como as células reagiriam ao espaço. O projeto Esferoides foi uma aventura emocionante desde o início,” acrescenta ela.
Construído no Espaço para pacientes na Terra
Com as amostras de volta à Terra, os cientistas ficaram agradavelmente surpresos ao ver como as células formavam agregados esferoides tridimensionais por si mesmas.
“Aprendemos coisas novas sobre o mecanismo de formação de tubos, e os resultados confirmaram que a gravidade afeta a maneira como as proteínas e os genes principais interagem,” explica Markus Wehland, biólogo molecular da mesma universidade.
O laboratório e a documentação continuam - como e por que as células se acumulam em esferoides está ainda sob investigação.
“Estamos a cultivar células diferentes para melhorar a engenharia de tecidos de vasos sanguíneos artificiais,” diz Markus. Combinando as células endoteliais com outras culturas, a equipa conseguiu reconstruir várias camadas de um vaso sanguíneo numa máquina de posicionamento aleatório, um dispositivo que simula a microgravidade na Terra.
O crescimento de vasos sanguíneos no espaço pode ajudar a projetar tecidos humanos para transplantes ou para produzir novos medicamentos. Melhores técnicas podem, eventualmente, ajudar a substituir os vasos sanguíneos danificados para pacientes que precisem de transplantes.
Os astronautas irão também beneficiar do novo conhecimento sobre as células endoteliais, pois mostram alterações na pressão sanguínea durante os voos espaciais.
